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PEM燃料电池环境下弹性体材料的疲劳特性分析文献综述

 2020-08-05 10:08  

文 献 综 述 1.1 PEM燃料电池概述 PEM燃料电池又称质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell),在原理上相当于水电解的”逆”装置。

其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成,阳极为氢燃料发生氧化的场所,阴极为氧化剂还原的场所,两极都含有加速电极电化学反应的催化剂,质子交换膜作为传递H 的介质,只允许H 通过,而H2失去的电子则从导线通过。

工作时相当于直流电源,阳极即电源负极,阴极即电源正极。

外表上看它有正负极和电解质等,像是一个蓄电池,但实际上它不能”储电”而是一个”发电厂”。

PEM燃料电池已经成功运用在航天、潜艇、公共汽车、家庭电源和充电设备等多个领域,但仍有多个技术瓶颈约束着PEM燃料电池的发展。

同时,国内外也在积极深入探究PEM燃料电池,推动其更广泛的应用。

20世纪60年代,美国首先将PEMFC用于Gemini宇航飞行。

伴随着全氟磺酸型质子交换膜碳载铂催化剂等关键材料的应用和发展,80年代,PEMFC的研究取得了突破性进展,电池的性能和寿命大幅提高,电池组的体积比功率和质量比功率分别达到1000W/L、700W/kg,超过了DOE和PNGV制定的电动车指标。

90年代以来,基于质子交换膜燃料电池高速进步,各种以其为动力的电动汽车相继问世,至今全球已有数百台以PEMFC为动力的汽车、潜艇、电站在国内外示范运行[1]。

由于质子交换膜燃料电池高效、环保等突出优点,引起了世界各发达国家和各大公司高度重视,并投巨资发展这一技术。

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